| Aluminium |
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| Aluminium
ist ein Leichtmetall (Dichte 2,7 g/cm3), es kommt zu ca. 8%
in der Erdkruste vor und ist somit das häufigst vorkommende Metall.
Obwohl Aluminium sehr unedel ist, ist es gegen Luft und Feuchtigkeit viel widerstandsfähiger als Eisen, da es sich an der Oberfläche mit einer schützenden Oxidschicht überzieht. Al kommt in vielen Gesteinen vor (Glimmer, Feldspäte), Saphir besteht aus Al2O3, ebenso Türkis, Korund und Rubin (mit Spuren färbender Metalloxide). Gewonnen wird Al2O3, das Ausgangsmaterial für die Herstellung von Aluminium aus Bauxit (ca. 60% Al2O3). Daraus wird "Tonerde" (reines Al2O3) hergestellt. Al2O3 wird geschmolzen und mittels Elektrolyse wird daraus Aluminium gewonnen. |
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| Um den Schmelzpunkt von
Al2O3 zu senken (von über 2000°C auf unter
1000°C) wird Kryolith zugesetzt. Durch die Verwendung von Kryolith
Na3 (AlF6) bei der Aluminium-Elektrolyse kann es
zu Umweltschäden im Umfeld von Aluminium-Eletrolyse-Anlagen kommen.
Die Elektroden bestehen aus Graphit (C), der mit dem Sauerstoff zu Kohlendioxid reagiert. Bei einem neueren Verfahren wird zuerst Aluminiumchlorid hergestellt und daraus mittels Elektrolyse Aluminium gewonnen. |
| Für 1 t Aluminium aus
Erz braucht man etwa 4 t Bauxit, 0,6 t Elektrodenkohle, 0,08 t Kryolith
und 16 000 kWh Energie.
Für die Gewinnung von 1 Tonne Aluminium durch Recycling nur 800 kWh. |
| 1) Aluminium reagiert mit
Sauerstoff.
2) Aus Aluminiumoxid und Kohlenstoff entsteht bei der Elektrolyse Aluminium und Kohlendioxid. 3) Aluminium wird durch Elektrolyse von Aluminiumchlorid gewonnen, Nebenprodukt: Chlorgas. (siehe Lösungsseite) |
| Verwendung |
| Aufgrund seiner geringen
Dichte (ca. 1/3 von Eisen), seiner Korrosionsbeständigkeit und seiner
guten elektrischen und Wärmeleitfähigkeit wird Al im Flugzeug
und auch Fahrzeugbau, für Drähte und Verpackungen (Folien, Dosen,
etc.) eingesetzt.
Im Bau von PKW hat Audi den ersten Serien-PKW (A8) aus Aluminium auf den Markt gebracht. Als erstes Energie-Spar-Auto mit Aluminium-Karosserie folgte im Jahr 2000 der A2. |
Zum Schweißen
von Eisenbahnschienen bedient man sich der Aluminothermie: Da Al sehr "gierig"
auf Sauerstoff ist, reagiert es unter Bildung hoher Temperaturen mit anderen
Oxiden und "nimmt ihnen den Sauerstoff weg". So werden mit einem Gemisch
aus Fe2O3 und Al Eisenbahnschienen geschweißt:
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| Antazidum (Mittel gegen zuviel Magensäure) |
| Menschen, die zu viel Magensäure produzieren müssen Mittel zur Neutralisation der Magensäure einnehmen. Neben Natriumhydrogencarbonat (erhöht den Na-Spiegel) werden Mg-Hydroxid und Al-Hydroxid verwendet. Aluminium ist allerdings umstritten, da man es mit dem Auftreten der Alzheimer-Krankheit in Verbindung bringt. |
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| 6) |
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Al(OH)3 |
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HCl | => |
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+ |
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| E 173 |
| Aluminium wird auch als Lebensmittelzusatzstoff für metallisch aussehende Oberflächen verwendet. Typische Produkte: Überzüge von Dragees, Verzierung von Zucker- und Mehlprodukten, Pillen und Tabletten. |
| Halbedelsteine - Schleifmittel |
| Al2O3
kommt auch schön kristallisiert als Korund in der Natur vor. Korund
hat die Härte 9 (Mohs'sche Härteskala), ist das zweithärteste
natürlich vorkommende Mineral in der Natur und wird als Polier- und
Schleifmittel verwendet.
Besonders schöne Kristalle sind Rubin (rot) und Saphir (farblos bis blau). |
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